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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,平板显示原理,2024/10/7,1,平板显示器概述,随着通信技术的迅速发展，人们对低功耗、小型化、便携式显示器的要求越来越高。,特别是由于数字信号处理技术、大规模集成电路技术的发展，要求显示器向多功能和数字化方向发展，平板显示（,FPD）,技术应运而生，其产业化的发展速度极为迅猛，已发展成为可与,CRT,相抗衡的新兴显示技术。,发展背景：,2024/10/7,2,平板显示器定义：,深度小于显示器对角线尺寸1/4的显示装置称为平板显示器（,FPD Flat Panel Display）,特点：,与,CRT,相比，体积小、重量轻、使用电压低、,和无,X,射线辐射,亮度较好，图象清晰,用途：,用作壁挂电视、多媒体终端装置和,HDTV,的显示终端,2024/10/7,3,FDP,分类:,分为发光型和受光型两大类,发光型,FPD,分为:,等离子体显示器(,PDP)、,电致发光显示器(包括,ELD,和,LED)、,场发射显示器(,FED)、,真空荧光显示器(,VFD),等,受光型,FPD,分为:,液晶显示器(,LCD)、,电致变色显示器(,ECD)、,电泳显示器(,EPID)、,铁电陶瓷显示器(,PLZT),等,下面重点介绍,FPD,中最成熟的,LCD,和,PDP,2024/10/7,4,液晶及液晶显示原理,液晶显示器（,LCD,Liquid Crystal Display）,是利用液晶的电光效应来实现光被电信号调制的显示器件。,什么是液晶？,物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性，但是如果这些分子是长形的(或扁形的)，它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体，而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”，又简称“液晶”。,6.9.1,液晶显示原理和显示模块,2024/10/7,5,在外加电场的作用下，由于液晶分子排列的变化而引起的液晶光学性质改变的现象。叫液晶的电光效应。,一般最常用的液晶型态为向列型液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1,nm10nm，,在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源,ON/OFF,下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。,什么是液晶的电光效应？,液晶及液晶显示原理,2024/10/7,6,LCD,的分类：,LCD,分扭曲向列型（,TN-LCD）、,超扭曲向列型（,STN-LCD）,和薄膜晶体管（,TFT-LCD）,等几种。其中，,TFT-LCD,已成为,LCD,发展的主要方向，它使,LCD,进入高画质真彩图像显示的新阶段。,液晶及液晶显示原理,2024/10/7,7,TN-LCD,工作原理（1）,TN-LCD,是在一对平行放置的偏光板间填充液晶,。,在同一层内，液晶分子的位置虽不规则，但长轴取向都是平行于偏光板的。,在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转,90,度。,邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取向，与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。,液晶及液晶显示原理,2024/10/7,8,TN-LCD,工作原理（2）,图,6,100,扭曲向列型液晶显示器的工作原理,液晶及液晶显示原理,2024/10/7,9,TN-LCD,工作原理（3）,与偏光板的偏振光方向一致的直线偏振光，垂直射向无外加电场的,TN-LCD,时，如上图(,a),所示。由于液晶折射率的各向异性，入射光将其偏振方向随分子轴的扭曲而旋转射出。,对液晶层施加适当的电场，液晶分子轴将改变为与电场方向平行，如图(,b)。,此时，液晶不再能旋光，而把光遮断。显然，若两片偏光板的偏振光方向平行，则透光、遮光的发生条件与相垂直的情况相反。前者为常亮模式，后者为常暗模式。,液晶及液晶显示原理,2024/10/7,10,TN-LCD,的阀值特性,常暗模式液晶透光强度与,V,rms,的关系如图：,该图表明：,V,rms,达阀值电压,V,th,后，液晶开始透过光线，达饱和电压,Vs,时，透过的光强度也不再明显增加。在,V,th,、V,s,之间，透过光的强度与外加电压有效值几乎成线性关系。令液晶工作在这一线性段，可显示不同灰度。,液晶及液晶显示原理,2024/10/7,11,液晶显示器的主要参数,可视面积,液晶显示器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏幕范围一致。例如，一个,15.1,英寸的液晶显示器约等于,17,英吋,CRT,屏幕的可视范围,可视角度,从用户的立场来说，当然可视角度越大越好。如果可视角度为左右,80,度，表示在始于屏幕法线,80,度的位置时可以清晰地看见屏幕图像。,色彩度,2024/10/7,12,响应时间,响应时间是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，此值当然是越小越好。如果响应时间太长了，就有可能使液晶显示器在显示动态图像时，有尾影拖曳的感觉。一般的液晶显示器的响应时间在,20,30,ms,之间。,液晶显示器的主要参数,2024/10/7,13,液晶显示器的驱动,采用矩阵驱动方式。,矩阵驱动方式分为简单矩阵方式和有源矩阵方式。目前多采用有源矩阵驱动方式。,2024/10/7,14,LCD,驱动：,简单矩阵驱动方式,电极排列如图(,a),其中,x,电极为扫描电极，加扫描电压。,y,电极为信号电极，加信号电压。,x,y,电极交叉点就是象素。,象素数目取决于,x,y,交点数。,2024/10/7,15,若,x,y,电极一个交叉点液晶的等效电阻为,R、,等效电容为,C，,则所有,x,y,电极群的各个交叉点液晶象素的等效,RC,并联电路通过,x,y,电极的连接，形成一个立体电路，如图(,b),LCD,驱动：简单矩阵驱动方式,2024/10/7,16,两种扫描方式,1.点顺序扫描,选定一行,xi,后,依次选择,y1,y2,y3,yn.,2.行顺序扫描,选定一行,xi,后,对,y1,y2,y3,yn,同时加信号。,2024/10/7,17,LCD,驱动：有源矩阵驱动方式,有源矩阵液晶显示,该方式是在扫描电极和信号电极的交叉处，安装透明的薄膜晶体管开关与液晶像素串联，使液晶电极之间的交叉效应减少。,2024/10/7,18,LCD驱动：彩色LCD驱动,微彩色膜方式,2024/10/7,19,LCD显示模块,LCD,显示模块,将液晶显示器件、驱动电路、印制线路板、背光源、结构件装配在一起的组件。,2024/10/7,20,液晶电视接收机,方框图如图：,2024/10/7,21,等离子体显示器,在发光型,FPD,中，等离子显示器,PDP,无疑是最近几年来人们最为看好的一种,FPD,产品。它是继,CRT,、,LCD,后的新一代显示器，其特点是厚度小、分辨率佳，可以当家中的壁挂电视使用，代表了未来显示器的发展趋势。,概述,2024/10/7,22,1.,等离子显示原理,等离子电视显示图象的基本工作原理是：,在显示屏的前后两个厚度,3,毫米、间隔,200,微米的玻璃夹板内部充有氖氙混合气体，而夹板上分别装有阴极和阳极：当两组电极加上一定电压时，氖氙混合气体便会产生气体放电现象，即所谓“等离子现象”，并且发射出大量紫外线。,2024/10/7,23,等离子显示原理(续),显示屏内层的,R,、,G,、,B,三基色荧光体受紫外线的照射和激发便会发光。这些荧光体在发光的过程中，又受到加在其地址电极上的驱动电路和电视信号的控制，于是就在显示屏上产生了绚丽多彩的活动图象。,2024/10/7,24,PDP,的分类,PDP,按工作方式不同可分为直流,DCPDP,和交流,ACPDP,两大类。,DCPDP,电极和气体直接接触，,ACPDP,在电极上涂敷介质层，电极和气体不直接接触。如下图：,(,a),对向放电式,ACPD (b),表面放电式,DCPDP (c)DCPDP,2024/10/7,25,等离子显示器特点,抗电磁干扰,PDP,显示器没有电子束，所以不用担心受电磁干扰。,可实现大屏幕显示,视角大,响应速度快,色彩丰富(与,CRT,相当),2024/10/7,26,等离子显示器的驱动,彩色,PDP,是主动发光器件，各个象素的亮度与其发光时间成正比。,日本富士通公司提出寻址显示分离子场技术(,ADS-Sub-field),来解决,ACPDP,的灰度显示。,2024/10/7,27,等离子显示器的驱动,2024/10/7,28,PDP,显示模块,显示模块方框图,2024/10/7,29,PDP接收机框图,2024/10/7,30,LCD、PDP,优劣比较,LCD,特点：,非常轻薄,低电压、低电耗,功率仅数十毫瓦,但响应时间长、对比度低、亮度低。,PDP,特点：,PDP,视角大、响应快、色彩丰富、有存储特性,但消耗电流大,功率达到,400,W,。,2024/10/7,31,平板显示器发展展望,LCD,发展展望：,主要是扩大视角、提高对比度、增加色纯度、提高响应速度等。,PDP,发展展望：,朝大型化、高清晰度、高发光效率、低功耗方面发展,同时必须提高成品率、改进技术、大幅度降低成本。,2024/10/7,32,
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